Intelligente Materialsysteme

Silikonfolie wird zum Bauteil mit Feingefühl

Silikonfolie
Was passiert, wenn der Ball auf die Folie fällt, zeigen die Ingenieure Paul Motzki (l.) und Philipp Linnebach mit dieser Apparatur Bild: Oliver Dietze
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Ein Forscherteam der Universität des Saarlandes entwickelt eine neue Generation technischer Bauteile. Diese bestehen aus dünner Silikonfolie, können aber kraftvoll drücken, stoßen, vibrieren und jede gewünschte Stellung halten. Sie sind als Sensoren zugleich Sinnesorgane für die Technik und können als stufenlose Schalter, selbstdosierende Ventile, motorlose Pumpen oder sogar als Fühlhilfe in Touch-Bildschirmen Einsatz finden. Die Technologie kommt ohne seltene Erden oder Kupfer aus, ist kostengünstig in der Herstellung, verbraucht sehr wenig Energie und die Bauteile sind federleicht.

Die hauchdünne Folie zieht sich in der einen Richtung zusammen und dehnt sich in die andere. „Auf beiden Seiten einer Kunststoff-Membran ist eine elektrisch leitfähige Schicht aufgedruckt. Hierdurch können wir eine elektrische Spannung an das Polymer anlegen“, erläutert Prof. Stefan Seelecke vom Lehrstuhl für intelligente Materialsysteme. Das macht die Folie elektroaktiv.

Wird das elektrische Feld verändert, wirken sich elektrostatische Anziehungskräfte so aus, dass sich die Folie zusammendrückt und so ihre Fläche vergrößert. Mit einer Regelung über Algorithmen wird aus dem Kunststoff ein hochtechnisches Bauteil, das durch elektrische Spannung angesteuert werden kann. Die Forscher können den Stellungen der Folie Messwerte der elektrischen Kapazität zuordnen. Fällt ein Ball auf die Folie, misst diese die Stärke ihrer Verformung, gibt Auskunft darüber, aus welcher Höhe der Ball gefallen ist und wie stark seine Beschleunigung war – und: Sie schießt außerdem den Ball zurück. Das Team an der Saar-Universität und am Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik in Saarbrücken entwickelt die Folie zu technischen Bauteilen weiter.

www.zema.de, www.uni-saarland.de

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